Wissenschaftler entwickelt haben ein neues Endoskop, das 3D-Bilder von Objekten erzeugen kann, die kleiner als eine einzelne Zelle sind. Die neuartige winzige Erfindung ist frei von jeglichen Linsen oder optischen, elektrischen oder mechanischen Komponenten. Daher misst ihre Spitze nur 200 Mikrometer im Durchmesser.
VERBINDUNG: FORSCHERTECHNIKER GÜNSTIGES ENDOSKOP FÜR LÄNDER MIT NIEDRIGEM EINKOMMEN
Ein linsenloses Endoskop
"Das linsenlose Faserendoskop hat ungefähr die Größe einer Nadel und ermöglicht einen minimal invasiven Zugang und eine kontrastreiche Bildgebung sowie eine Stimulation mit einer robusten Kalibrierung gegen Biegen oder Verdrehen der Faser", sagte Jürgen W. Czarske.Direktor und C4-Professor an der TU Dresden und Hauptautor des Papiers.
Im Gegensatz zu herkömmlichen Endoskopen, die Kameras und Lichter verwenden, um Bilder im Körper aufzunehmen, sind in den letzten Jahren alternative Geräte aufgetaucht, die Bilder über Lichtwellenleiter aufnehmen. Dies hat zu dünneren Endoskopen geführt.
Trotz ihres Versprechens haben diese Technologien jedoch ihre Grenzen. Eine solche schwerwiegende Einschränkung besteht darin, dass sie komplizierte Kalibrierungsprozesse erfordern.
Eine dünne Glasplatte
"Um dies zu beheben, fügten die Forscher der Spitze eines kohärenten Faserbündels, einer Art optischer Fasern, die üblicherweise in Endoskopieanwendungen verwendet wird, eine dünne Glasplatte mit einer Dicke von nur 150 Mikrometern hinzu. Das im Experiment verwendete kohärente Faserbündelwar ungefähr 350 Mikrometer breit und bestand aus 10.000 Kernen.
Wenn der zentrale Faserkern beleuchtet ist, sendet er einen Strahl aus, der in das Faserbündel zurückreflektiert wird und als virtueller Leitstern zur Messung der Lichtübertragung dient, die als optische Übertragungsfunktion bezeichnet wird. Die optische Übertragungsfunktion bietetwichtige Daten, anhand derer sich das System im laufenden Betrieb selbst kalibriert ", heißt es in der Pressemitteilung der Studie.
Die Forscher testeten ihr Gerät, indem sie damit eine 3D-Probe unter einem 140 Mikrometer dicken Deckglas abbildeten. Beeindruckenderweise gelang es dem Gerät, Partikel oben und unten auf der 3D-Probe abzubilden.
"Der neuartige Ansatz ermöglicht sowohl Echtzeitkalibrierung als auch Bildgebung mit minimaler Invasivität. Dies ist wichtig für die In-situ-3D-Bildgebung, die mechanische Manipulation von Lab-on-a-Chip-basierten Zellen, die In-vivo-Optogenetik von tiefem Gewebe und die SchlüssellochtechnikInspektionen ", sagte Czarske.
Die Erfindung wird wahrscheinlich in der Optogenetik oder zur Überwachung von Zellen und Geweben während medizinischer Verfahren verwendet.